长岭县水土保持区划研究

刘洪超，吕 军，郑国臣，王鲲鹏

(1.松辽水环境科学研究所，吉林 长春130021； 2.东北农业大学 农学院，黑龙江 哈尔滨150030)

长岭县位于吉林省松原市西南部，是吉林省重要的生态屏障。特殊的自然条件加上人类活动的影响，致使长岭县森林退化、黑土流失、草原“三化”等生态环境问题突出。目前长岭县有水土流失面积1 597.19 km2，占土地总面积的27.9%，水土流失给全县生态环境造成了严重破坏。面对日益严重的水土流失问题，首要工作是了解水土流失状况，编制水土保持区划，为长岭县水土保持规划工作提供依据，这对于推进长岭县生态文明建设和指导水土保持事业发展具有重要的战略意义[1]。

1 长岭县基本情况

1.1 自然条件

长岭县地理位置介于东经123°6′～124°45′、北纬43°59′～44°42′之间，东与农安县接壤，南与公主岭市、双辽市交界，西与内蒙古科尔沁左翼中旗毗连，北与通榆县、乾安县、前郭尔罗斯蒙古族自治县为邻，距省会长春市120 km。长岭县地形起伏，东南高、西北低，海拔140.0～274.8 m，平均比降为1/1 300。地貌类型可分为台地、平原、沙丘、丘间平地等，其中平原主要分布于县域中部，除局部地方有固定沙丘外，大多地势比较平坦，相对高差在20 m左右。

长岭县属温带大陆性季风气候区，一年四季更替分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽温差大，冬季寒冷降水少冰冻期长；多年平均气温为5.6 ℃，最高气温为37.6 ℃，最低气温为-34.9 ℃；多年平均降水量为446.30 mm，6—9月降水量占全年降水量的87.1%，降水量由东南向西北逐渐减少，东南部地区降水量为450～500 mm，中部地区为450 mm左右，西部地区为400～450 mm；多年平均风速为3.1 m/s，最大风速可达21.7 m/s；多年平均蒸发量为1 532.2 mm；多年平均日照时数为2 713.1 h；多年平均封冻天数为41 d，冰厚1 m左右。

长岭县土壤分布具有明显的地带性规律，可分为东南部黑土、黑钙土区，中部淡黑钙土区，西部风沙土、盐碱土区3个区。土壤类型比较复杂，共有9个土类19个亚类27个土属80个土种，最常见的是黑钙土(草甸黑钙土)、草甸土、风沙土(半固定风沙土)和盐碱土。其中，黑钙土主要分布在东南部高台地粮薯区的6个乡镇，面积占全县土地总面积的15.0%，土层较厚，肥力较高，属于高肥、适应性广的土壤；草甸土和淡黑钙土主要分布在中部粮油林区的15个乡镇，面积占土地总面积的24.4%，耕层土壤较薄，自然肥力较差，属于中肥、适应性中等的土壤；风沙土主要分布在北部沙丘粮牧林区的10个乡镇，面积占土地总面积的50.6%，耕层土壤很薄，肥力较差，土质疏松，跑水跑肥，易受风剥，属于肥力低的瘠薄土壤。

长岭县自然植被属半干旱草原型，可大概分为半干旱区典型羽茅、西伯利亚蒿植被群落，半干旱区典型羊草草甸草原植被群落，碱蓬、沙木蓼耐盐植被群落，香蒲、芦苇沼泽植被群落，蒙古黄榆、甘草沙地植被群落，典型轻度盐化土壤植被群落6种类型。由于大部分土地已被开垦为农田，因此目前全县森林覆盖率仅为26.5%，主要树种为杨、柳、榆等。

1.2 社会经济概况

长岭县辖12个镇、10个乡，共232个行政村1 094个自然屯。截至2013年底，全县总人口63.11万人，总户数20.48万户(含乡村户数12.84万户)，其中农业人口52.80万人(含农村劳动力18.62万人)、非农业人口10.31万人。土地总面积为5 734.61 km2，其中：农业用地3 332.16 km2，草地680.56 km2，林业用地638.84 km2，城镇村庄及工矿用地299.96 km2，交通运输用地125.33 km2，水域及水利设施用地83.56 km2，其他土地(田坎、盐碱地、沼泽地、沙地、裸地等)574.20 km2。

2016年长岭县实现地区生产总值327亿元，全口径财政收入7.6亿元，地方级财政收入5.2亿元，完成固定资产投资253亿元，城镇居民人均可支配收入达19 800元，农村居民人均可支配收入达10 800元。目前全县已初步形成了油气开发、风能利用、化肥生产、农产品深加工、建筑建材5个主导产业。为进一步巩固农业基础地位，通过不断调整优化种植结构，大力发展设施农业，粮食总产量逐年提高；继续发展畜牧业，实施“牧业发展三年攻坚战”，全县牧业小区已发展到455个；注重打造劳务输出品牌，常年在外务工人员在10万人以上，年劳务收入在8亿元以上；服务业发展水平进一步提高，旅游、商贸、餐饮娱乐、交通运输持续发展，深入推进“万村千乡”市场工程、家电下乡工程。

2 长岭县水土流失现状

长岭县属吉林省水土流失重点治理区，土壤侵蚀类型以水力侵蚀和风力侵蚀为主。水土流失面积最大的5个乡镇依次为太平川镇、三青山镇、三团乡、永久镇、太平山镇。长岭县轻度侵蚀面积最大，以面蚀或梁窝状沙丘迎风坡出现风蚀破口、农耕地中出现较密线性风蚀沟为主要表现形式，面积为1 132.58 km2，占水土流失总面积的70.9%；中度侵蚀次之，面积为423.18 km2，占26.5%，主要表现形式为面蚀、沟蚀或在沙地出现较大的风蚀坑、在农耕地中出现中等深度的风蚀洼地；强烈侵蚀面积为33.71 km2，占2.1%，主要表现形式为沟蚀或在沙地出现大风蚀坑、在农耕地中出现大型碟形洼地；极强烈侵蚀面积为5.94 km2，占0.4%；剧烈侵蚀面积为1.79 km2，占0.1%。强烈、极强烈和剧烈侵蚀面积虽然相对较小，但是危害却不容忽视，原因是水土流失的巨大破坏力，导致土壤基本流失殆尽、土地基岩裸露、岭秃沟深，治理难度很大。值得注意的是，人为因素如陡坡开荒、蚕场沙化，以及各种开矿、基建和筑路等是造成强烈及以上侵蚀的主要原因。因此，尤其需要针对这些重点地区制定水土流失防治目标，并采取恰当的水土保持措施，实现土地资源的可持续利用。

3 分区原则与方法

分区时，在同一类型区内，各地影响水土流失的自然环境条件、自然资源和社会经济状况具有明显的相似性；人口密度、人均耕地、土地利用现状、农业生产发展方向基本一致；生产发展方向、土地利用方式和防治措施布局基本相似；水土流失类型、分布、强度和可能的发展趋势基本相似；集中连片，适当照顾行政区划的完整性。水土保持区划总原则有区内相似性和区间差异性原则、主导因素和综合性相结合原则、区域连续性与取大去小原则、自上而下与自下而上相结合原则[2-3]。

应用于水土保持区划的方法很多，主要有定性方法、定量方法及二者的结合。本研究采用系统聚类与GIS空间叠置分析相结合的方法进行水土保持区划。主要步骤为：将各指标数据标准化；通过SPSS软件进行主成分分析，并计算各主成分的综合得分；根据各要素的综合得分使用平方欧氏距离进行系统聚类分析，选定一定的距离形成分区的基本雏形，最后通过定性分析完善；根据各要素的聚类分析结果，采用ArcGIS软件进行空间叠置分析[4-5]。

主成分分析结果显示，第一主成分载荷集中于平均海拔、0°～5°面积、林草覆盖率、林地面积、风蚀面积；第二主成分载荷集中于强烈侵蚀面积；耕地面积和水蚀面积在第一主成分和第二主成分载荷分布较为均匀。根据分区结果，将长岭县划分为东部台地土壤保持区、中部平原农田防护区、西部沙丘防风固沙区3个水土保持类型区。

4 水土保持区划

4.1 东部台地土壤保持区

东部台地土壤保持区位于长岭县东部，其范围涉及巨宝山、三青山、太平山、永久、三县堡、前进等6个乡镇，总面积1 125.30 km2，其中耕地面积605.67 km2。该区地貌主要是起伏的洪积高台地和侵蚀剥蚀台地，呈弧形隆起，地形起伏变化较大，相对高差60～80 m，主要土壤为黑土、黑钙土、草甸土等，土层厚度较大，土壤肥力较高。该区是长岭县重要的商品粮生产基地，自然资源丰富、土壤肥沃，种植业和畜牧业均比较发达，地下藏有大量膨润土、草炭土、建筑用沙及硅砂等宝贵资源，同时光照充足、雨量充沛，极利于种植业、养殖业和林业的发展。

该区水土流失面积为102.53 km2，占土地面积的9.1%，土壤侵蚀以风力、水力复合侵蚀为主，土壤侵蚀主要发生在坡耕地上和侵蚀沟道内，水土流失敏感性和潜在危险度较高，局地已有基岩出露现象。该区是长岭县重要的生态屏障区和农牧业产区，在全县乃至吉林省生态建设全局中具有重要地位，但是由于水土流失潜在危险度较高，一旦肥沃的表土层被破坏流失，基岩出露，将极难恢复土地生产能力，因此该区水土流失治理方向主要为植被保护与管理，应大力推进封山育林，恢复林草植被，同时强化草场管理，严禁开垦草场和过度放牧，通过生态修复、舍饲圈养、休牧、轮牧等措施恢复草场植被，综合防治水土流失。

4.2 中部平原农田防护区

中部平原农田防护区位于长岭县中部地区，包括东岭、海青、流水、利发盛、长岭、集体、新安、腰坨子、前七号等乡镇，土地面积为2 136.81 km2，其中耕地面积为628.45 km2。该区地貌类型以平原为主，地势比较平坦，相对高差为20 m左右，主要土壤类型为淡黑钙土和草甸土等，耕层土壤较薄，自然肥力较差，属于中肥、适应性中等的土壤。该区气候条件适宜，属中温带湿润大陆性季风气候区，光照充足，无霜期141 d左右，降雨集中，年降水量450 mm左右，春季升温速度较快，有利于农作物生长。该区水利资源丰富，种植业发达，盛产玉米、大豆、向日葵、西瓜等经济作物，同时牧草资源丰富，水草肥美，且交通便利，商品流通速度快，适宜发展牧业，目前以农户饲养与小区饲养相结合的方式已经形成；种植业以种植经济作物为主，主要包括辣椒、萝卜、向日葵和芝麻等，这里是东北地区最大的三樱椒和青首白根萝卜种植基地，种植面积已超过25 km2，产品已打开了国内和国际市场。

该区水土流失面积为204.33 km2，占土地面积的9.56%，土壤侵蚀主要为轻度风力侵蚀，水土流失敏感性及潜在危险度较高。该区是长岭县重要的畜牧业、种植业发展区，也是长岭县经济发展中心，在长岭县生态经济发展规划中占有核心地位。该区村镇集中，开发建设活动频繁，耕层土壤较薄，自然肥力较差，严重的水土流失使宝贵的黑土资源面临严重流失威胁，因此水土流失防治应以控制人为水土流失为中心，以完善农田防护林网和开发建设项目管理为重点，加快高产稳产基本农田建设，科学配置工程、植物和耕作措施，结合小型水利水保工程，建设高标准农田，大力改造中低产田，改良土壤，改善生产条件，增强农业综合生产能力，同时强化草场管理，严禁开垦草场和超载放牧，恢复草场植被，同时加强植树种草，改善生产条件，美化人居生态环境。

4.3 西部沙丘防风固沙区

西部沙丘防风固沙区地处长岭县西部，主要包括大兴、三团、北正、太平川、八十八、三十号等乡镇，土地面积为2 472.50 km2，其中耕地面积620.15 km2、林地面积739.03 km2、草地面积789.55 km2。该区地貌类型以沙丘和丘间平地为主，局部有固定沙丘，主要土壤类型为草甸风沙土、苏打盐化草甸土和淡黑钙土等，其中：风沙土和草甸土耕层土壤很薄，肥力较差，土质疏松，跑水跑肥，易受风剥，属于肥力低的瘠薄土壤；淡黑钙土耕层土壤较薄，自然肥力较差，属于中肥、适应性中等的土壤。该区适于种植玉米、高粱、绿豆、向日葵、马铃薯等多种粮食作物和经济作物，同时森林和草原等自然资源丰富，具有得天独厚的种植业和养殖业优势，多年来一直是长岭县重要的饲料和油料、杂粮种植基地。此外，该区规划内地下矿藏资源较多，蕴藏着大量的硅砂、原煤、石油、天然气、伊利石等矿藏，具有广阔的开采前景。

该区水土流失面积为1 290.33 km2，占土地面积的52.2%，其中水力侵蚀面积282.84 km2、风力侵蚀面积1 007.49 km2。土壤侵蚀以风力侵蚀为主，局部地区存在风力侵蚀和水力侵蚀交错现象，水土流失敏感性及潜在危险度较高。该区是长岭县重要的农林业综合发展区和畜牧业发展区，也是长岭县西南部的生态屏障，是长岭县生态环境建设和土地总体规划的重要组成部分，其生态环境问题是制约长岭县经济发展的重要因素，在全县乃至吉林省生态建设全局中具有非常敏感的地位。该区耕层土壤较薄，自然肥力较差，严重的水土流失使宝贵的黑土资源面临严重流失威胁，局部地区甚至出现基岩裸露现象，一旦基岩出露，就极难恢复土地生产能力。同时，水力和风力侵蚀的交错作用，使得林地的立地条件较差，从而对林业的发展产生了限制。此外，由于近年来草地的无序开发利用，草原生态系统严重退化，表现为草地群落结构简单化、草场沙漠化、草原湿地萎缩，限制了牧草和粮食作物的生产，从而影响了畜牧业和种植业的发展，制约了长岭县生态经济建设发展。因此，该区应发展高效农业，实施节水灌溉工程，建设农业基础设施及水利工程；实施封山育林，恢复林草植被；强化草场管理，严禁开垦草场和过度放牧，通过生态修复、舍饲圈养、休牧、轮牧等措施恢复草场植被。总之，通过减少人为活动的影响，结合水土流失综合防治措施保护该区水土资源，实现水土资源的可持续利用，发挥该区重要的生态屏障作用，促进经济的稳步发展。

5 结 语

在综合考虑土地利用总体规划、林地保护利用规划和行政区划完整性的基础上，采用系统聚类与GIS空间叠置分析相结合的方法进行水土保持区划，将长

岭县划分为东部台地土壤保持区、中部平原农田防护区、西部沙丘防风固沙区3个水土保持类型区，其中：东部台地土壤保持区应重点保护植被，大力推进封山育林，恢复林草植被；中部平原农田防护区应以完善农田防护林网和开发建设项目管理为重点；西部沙丘防风固沙区应发展高效农业，实施节水灌溉工程，建设农业基础设施及水利工程。长岭县水土保持区划成果可以为长岭县水土流失防治工作提供支撑，对于维护和提高区域水土保持功能、满足水土流失防治及水土保持管理工作需要具有重要作用。